Muutama päivä sitten Washingtonin yliopiston professori Aniruddh Vashisth julkaisi kansainvälisen arvovaltaisen lehden hiilen lehden väittäen, että hän oli onnistuneesti kehittänyt uuden tyyppisen hiilikuitukomposiittimateriaalin. Toisin kuin perinteinen CFRP, jota ei voida korjata vaurioitumisen jälkeen, uusia materiaaleja voidaan korjata toistuvasti.
Vaikka uusi CFRP ylläpitää perinteisten materiaalien mekaanisia ominaisuuksia, uusi CFRP lisää uuden edun, ts. Se voidaan korjata toistuvasti lämmön vaikutuksesta. Lämpö voi korjata minkä tahansa materiaalin väsymysvaurion, ja sitä voidaan käyttää myös materiaalin hajoamiseen, kun se on kierrätettävä huoltosyklin lopussa. Koska perinteistä CFRP: tä ei voida kierrättää, on tärkeää kehittää uusi materiaali, joka voidaan kierrättää tai korjata lämpöenergiaa tai radiotaajuuslämmitystä.
Professori Vashisth kertoi, että lämmönlähde voi loputtomiin viivästyttää uuden CFRP: n ikääntymisprosessia. Tarkkaan ottaen tätä materiaalia tulisi kutsua hiilikuituvahvisteiksi (VCFRP, hiilikuituvahvistetut vitrimeerit). Lasipolymeeri (vitrimeerit) on uuden tyyppinen polymeerimateriaali, joka yhdistää ranskalaisen tiedemiehen professori Ludwik Leiblerin keksimän kestomuovisen ja lämpökovettumisen muovien edut vuonna 2011. Vitrers-materiaali käyttää dynaamista sidosvaihtomekanismia, joka voi suorittaa palautuvan kemiallisen sidoksen vaihtamisen dynaamisella tavalla lämmitettäessä, ja samanaikaisesti hallitaan ja uudelleenkäsittely kuin kestomuoviset polymeerit.
Sitä vastoin hiilikuitukomposiittimateriaaliksi kutsuttu yleisesti viitataan hiilikuituvahvistetut hartsimatriisikomposiittimateriaalit (CFRP), jotka voidaan jakaa kahteen tyyppiin: termosetti tai kestomuovi eri hartsirakenteen mukaan. Lämpökovettuvat komposiittimateriaalit sisältävät yleensä epoksihartsia, kemiallisia sidoksia, joissa voi pysyvästi konsolidoida materiaalin yhdeksi runkoksi. Termoplastiset komposiitit sisältävät suhteellisen pehmeät kestomuoviset hartsit, jotka voidaan sulattaa ja uudelleenkäsittelyä, mutta tämä vaikuttaa väistämättä materiaalin lujuuteen ja jäykkyyteen.
VCFRP: n kemialliset sidokset voidaan kytkeä, irrottaa ja yhdistää uudelleen, jotta saadaan “keskitie” termosetin ja termoplastisten materiaalien välillä. Projektitutkijat uskovat, että vitrimeereistä voi tulla korvikkeena lämpökovettuville hartsille ja välttää lämpökovettuvien komposiittien kertymistä kaatopaikoille. Tutkijoiden mielestä VCFRP: stä tulee merkittävä siirtyminen perinteisistä materiaaleista dynaamisiin materiaaleihin ja että sillä on joukko vaikutuksia täyden elinkaarikustannuksen, luotettavuuden, turvallisuuden ja ylläpidon suhteen.
Tällä hetkellä tuuliturbiinin terät ovat yksi alueista, joilla CFRP: n käyttö on suuri, ja terien palautuminen on aina ollut ongelma tällä alalla. Palveluajan päättymisen jälkeen tuhannet eläkkeellä olevat terät hylättiin kaatopaikalla kaatopaikan muodossa, mikä aiheutti valtavan vaikutuksen ympäristöön.
Jos VCFRP: tä voidaan käyttää terien valmistukseen, se voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen yksinkertaisella lämmityksellä. Vaikka käsitellyä terää ei voida korjata ja käyttää uudelleen, ainakin se voidaan hajottaa lämmöllä. Uusi materiaali muuttaa termuovikomposiittien lineaarisen elinkaaren sykliseksi elinkaareksi, joka on suuri askel kohti kestävää kehitystä.
Jos VCFRP: tä voidaan käyttää terien valmistukseen, se voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen yksinkertaisella lämmityksellä. Vaikka käsitellyä terää ei voida korjata ja käyttää uudelleen, ainakin se voidaan hajottaa lämmöllä. Uusi materiaali muuttaa termuovikomposiittien lineaarisen elinkaaren sykliseksi elinkaareksi, joka on suuri askel kohti kestävää kehitystä.
Viestin aika: Nov-09-2021
